Exercices supplémentaires Champ et potentiel

Exercices supplémentaires
Champ et potentiel
1)
Dans un plan xy, on fixe une particule A de charge +1 μC à l’origine, une particule B de
charge +2 μC en (x = 4 m, y = 0 m), une particule C de charge -3 μC en (x = 4 m, y = 3 m)
et une particule D de charge -4 μC en (x = 0 m, y = 3 m). On désire déterminer le
potentiel électrique à l’endroit où se trouve la particule D.
Rép : -150 V
2)
Une petite sphère chargée positivement (négativement) produit un champ électrique.
Représentez le spectre de ce champ et indiquez le vecteur champ électrique aux points A, B
et C du schéma ci-contre en respectant les valeurs relatives de ce champ (flèche x fois plus
longue là où le champ est x fois plus grand).
3)
Quatre petites sphères disposées en carré portent des charges négatives. Deux portent une
charge – q et les deux autres portent une charge – 2q (voir schéma ci-contre). Représentez
le vecteur champ électrique résultant produit par ces quatre charges au centre de ce carré
(point A du schéma).
4)
Est-il possible que le champ électrique (total) produit par les deux charges placées en X et
en Y représentées sur le schéma ci-dessous soit nul en A ? en B ? en C ? en D ? en F ? en G
? en H ? en I ? Justifiez chacune de vos réponses.
5)
Deux corps ponctuels électrisés sont fixés en deux points A et B séparés par une distance
de 30 cm. Les charges électriques sont respectivement de +8μC et +12μC. Existe-t-il un
point M situé entre A et B où le champ électrique résultant créé par ces deux charges est
nul ? Si oui, où est-il situé ?
Rép : à 13,5 cm de A
Une particule + de charge q= 1.6 10-19 C passe entre deux plaques métalliques soumises à
une tension de 200 V et distantes de 10 cm.
Déterminer la valeur du champ électrique régnant entre les deux plaques.
Déterminer l’intensité de la force électrique que subit la particule.
La particule sera-t-elle déviée vers la plaque de plus haut ou celle de plus bas potentiel ?
Rép : 2 103 V.m-1 ,3.2 10-16 N, vers le bas
6)
7)
On dispose de deux plaques parallèles distantes de 20 cm. La première est portée au
potentiel VA = 50 V et la deuxième est portée au potentiel VB = 10 V. Un électron, de
charge qe = -1.6 10-19 C est placé entre les plaques.
Déterminer la valeur du champ électrique qui règne entre les plaques.
Représenter ce champ sur un schéma.
Déterminer l’intensité de la force électrique que subit l’électron.
Représenter cet électron sur le schéma ainsi que la force électrique qu’il subit.
Rép : 200 V.m-1, 3,2 10-17 N.
8)
Deux charges ponctuelles inconnues q1 et q2 sont situées à une distance r l'une de l'autre.
En un point situé sur la droite les reliant, au tiers de la distance qui les sépare et plus proche
de q2 que de q1, le champ électrique est nul. Que peut-on dire des valeurs des deux charges?
Rép : q2 = q1/4
9)
Rép :
Trois charges sont situées dans un plan comme indiqués ci-dessous. Quel est le champ créé
par les charges de 6 et -3 nC à l’origine ?
Quelle est la force subie par la charge de 5 nC ?
E  (600; 2700) V / m
F  (3; 13,5)  N